- 사람들은 10진수를 쓰는데 왜 컴퓨터는 2진수를 사용할까?
- 조합논리를 구현하는 모든 물리적인 장치 -> 하드웨어
TMI 한번 보고가자
디지털 컴퓨터의 사례
안티키테라
톱니바퀴를 통해 날짜를 입력해 해당 날짜의 태양이나, 달의 위치를 계산하는 기계가 있다?
화기제어 컴퓨터
마찬가지로 톱니바퀴를 이용한 삼각함수와 미적분은 계산하여 원거리 조준을 할 수 있게 하는 제어장치다. ( 2차세계대전 사용 )
계산자
log(x*y) = log(x) + log(y) 를 이용하여 곱셈을 수행 ( 상용로그를 사용 )
비행컴퓨터
컴퓨터는 어떻게 발전되었을까?
아날로그와 디지털의 차이
수학적성질
아날로그 - > 연속적 ( 30cm 자는 1mm 단위로 30cm를 표현한다 )
디지털 -> 이산적 하나하나 다른존재로 구분된다는 뜻의 한자어 ( 내 손의 한뼘 )
하드웨어에서 크기가 중요한 이유
오늘날의 컴퓨터는 1초에 40억가지의 계산을 처리 한다. 컴퓨터의 CPU 내부의 전자( 빛의속도 초당 3억미터 )는 40억분의 1초동안 75mm밖에 이동하지 못하기 때문에, 작게 만들수록 더 많은 처리를 할 수 있다.
작게 만들수록 전자가 돌아다니며 처리 할 수 있는양이 많아지고 이는 열과 전력소모의 감소로 이어진다.
그래서 컴퓨터는 디지털인가 아날로그인가?
컴퓨터가 효율적으로 계산하기 위해서는 작아야 한다는데 작은회로에서 전자들이 연속적으로 돌아다니면 서로간의 에너지 간섭이 생긴다. 이는 컴퓨터의 계산에 영향을 끼쳐 이러한 단점을 보완하기위해 디지털을 사용한다고 한다.
그러나...
아날로그의 연속성을 왜곡시켜 디지털화 시킬 수 있다면? 아날로그의 연속성 성질을 띈 전이함수의 그래프가 깨지기 이전의 값 (문턱값) 을 초과해버리면 왜곡이 일어난다. 이러한 왜곡은 입력대비 출력값이 크게 변하기때문에 연속적인 공간을 이산적인 영역으로 나눠준다.
이러한 양쪽간의 성질을 잘 조율하여 현재의 컴퓨터가 만들어지고 있다.
드디어 나온다 컴퓨터가 10진법대신 2진법을 쓰는 이유
효율적, 비용적 문제에서 2진법이 훨씬 더 유리하기 때문이다. 예시를 들자면
위 그래프는 10진과 2진의 문턱값이다.
위쪽 내용에서 아날로그의 연속성을 왜곡시켜 디지털화 시킨다면서 문턱값을 강조했는데, 10진법으로 문턱값을 구현하려면 우리가 30센치자에서 0.0001mm 의 눈금을 입력하기 힘들어 1km짜리 자를 만드는 것과 같이 비효율적이라는 것이다.
